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音响师知识课堂---连载6

功率放大器的分类及主要指标
 

一、功率放大器的分类
   功率放大器,简称功放,是声频系统中十分重要的设备之一。与其他声频设备相比,它的重量、体积都比较大,由于输出功率大,因此,它总是在高电压、大电流状态下工作,容易出现故障。
   通常,传声器、电唱机、卡座、录像机、CD、VCD、DVD等输出的微弱声频电信号先经过调音台放大、均衡处理成1V左右的信号电压,然后输入功率放大器加以放大,以便为扬声器系统提供足够的功率使它发出声音。功率放大器的输入端所需要的推动电压有两种标准,一种是OdB (0.775V),另一种是+4dB (1.228V)。
   功率放大器是由前置放大、功率放大、电源及各种保护电路(短路保护、过热保护、过载保护、直流漂移保护等)几部分组成。功率放大器的种类、型号、品牌非常之多,大致有以下几种分类方法:
   1、按输出级与扬声器的连接方式分类
   ①变压器耦合输出电路:这种方式由于效率低,失真大,一般在高保真度功放中使用的较少。
   ②OTL电路:这是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合的无输出变压器方式。
   ③OCL电路:这是一种输出级与扬声器之间不用电容器而直接耦合的方式。
   ④BTL电路:这是一种平衡式无输出变压器电路,又称为桥式推挽功率放大电路,它的输出级与扬声器之间以电桥方式连接。


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  2、按功率管的偏置工作状态分类

   (1)甲类
   又称A类,在输入正弦波电压信号的整个周期中,功率输出管一直有大电流通过,需要大容量的电源电路,功率管热量很高,并且容易击穿烧坏。优点是音质好,失真小;缺点是输出功率和效率低,消耗电量大。
   2)乙类
   又称B类,输出功率管只导通半个周期,另半个周期截止。也就是说,正半周由一个管子工作,负半周由另一个管子工作,在输出端合成一个完整的波形与输入的波形完全相同,用来驱动扬声器系统。一个输入信号由两路分别进行放大是B类放大器的特征。B类放大器的特点是输出功率大,效率高,但失真比较大,不适宜在要求高的场所中使用。
   (3)甲乙类
   又称AB类,即功率输出管导通时间大于半个周期,但又不是一个周期,有较短时间截止。为获得不失真的信号输出必须采用由两个管子组成推挽放大的电路形成。
   3、按放大器所用器件分类
   按放大器所用器件可分为电子管功率放大器、晶体管功率放大器、集成电路功率放大器。
   这里顺便提一下,日前市场上电子管功率放大器比较少。这主要是由于电子管的放大器制作成本高,体积重,耗电量大。但由于电子管电路具有独特的音色,电子管爱好者及一些发烧友仍然喜欢使用电子管功率放大器。


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二 功率放大器的主要指标

   1、输出功率
   指功率放大器的额定输出功率。现代专业功率放大器多为双声道立体声方式,即有两组相同的功放线路,左右两个输出声道。也可接成桥武工作方式,它的峰值功率为额定的3倍多。如输出功率为250W,峰值功率就是850W左右。
   2、频率特性
   频率特性是指功率放大器对不同频率表现的放大性能,实际上就是测量对高频、中频、低频,各频率信号的放大倍数是否均匀,理想的频率特性曲线应是平直的,通常从20Hz~20kHz的均匀性在±0.5dB之内。
   3、失真( THD)
   失真是指放大器输入信号与输出信号的波形不完全一样,失去原有的音色。失真有线性失真与非线性失真,优质功率放大器的失真度,一般控制在0.1%或者更小一些。
   4、信噪比( S/N)
   噪声主要是由晶体管(电子管)、集成块及电阻等元件产生的,输出信号电压与同时输出的噪声信号电压比,就是信号噪声比,简称为信噪比。信噪比越大,表明混杂在信号中的噪声越小,放音质量就越高,高质量的功率放大器信噪比大都在1OOdB以上。
   5、动态范围
     通常,信号源的动态范围是指信号中可能出现的最高电压与最低电压之比,以dB表示,而放大器的动态范同则是指它的最高不失真输出电压与无信号时输出噪声电压之比。显然,放大器的动态范围必须大于节目信号的动态范围,这样才能获得高保真的重放效果。目前CD唱片的动态范同已达85dB以上,这就要求功率放大器的动态范围要更大。
   【待续】